O SULFATO DE FERRO

INTRODUÇÃO

O sulfato ferroso ou sulfato de ferro (II) (FeSO4) é um sal inorgânico utilizado na medicina (fonte de ferro,combate a anemia), percussor para síntese de corantes; catalisador em reações para graduação de contaminantes orgânicos; floculante para o tratamento de água, etc. No laboratório, é razoavelmente fácil a obtenção desta substância por meio da reação de ferro e solução de ácido sulfúrico.

Para obter o sulfato ferroso puro será utilizado excesso de um dos reagentes. A água deverá ser eliminada para que se obtenha o produto desejado na forma sólida.

A filtração é um método que pode ser usado para separar partículas sólidas de um líquido. A filtração é efetuada passando-se a mistura através de um material poroso que retém as partículas do sólido. Usa-se a filtração em vez da decantação quando o sólido permanece parcialmente ou completamente em suspensão. O material poroso pode ser papel de filtro, algodão, tecido, vidro sintetizado, porcelana porosa, fibras de vidro ou amianto, etc. O mais usado no laboratório é o papel de filtro.

OBJETIVO

1. Obtenção do sulfato ferroso a partir do ferro, por meio de reação química com ácido sulfúrico.
2. Utilizar a técnica de filtração.

MATERIAIS E REAGENTES

• Anel ou garra;
• Álcool etílico;
• Balança eletrônica;
• Bastão de vidro;
• Bomba de vácuo;
• Funil analítico;
• Chapa aquecedora;
• Erlenmeyer;
• Espátula;
• Ferro;
• Frasco para reativo;
• Béquer de 250 mL;
• Haste universal;
• Papel de filtro;
• Proveta 50 mL;
• Solução de H2SO4 20%;
• Béquer de 100 mL;
• Funil de Buchner;

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Calculou-se o volume necessário de ácido sulfúrico para 25 ml de solução a 20% v/v. Preparou-se uma solução de 5 ml de H2SO4 e 20 ml de água destilada em um balão volumétrico de 25 ml.

Adicionou-se 25 ml de solução de acido sulfúrico e 5g de ferro na forma de esponja de aço em um erlenmeyer. Aqueceu-se a solução na chapa, até que a reação cessa-se. Fez-se uma filtração simples e separou-se os resíduos da solução. Recolheu-se a parte liquida em um béquer de 250 ml e descartou-se o filtro.

Adicionou-se 30 ml de álcool etílico para que a solução precipita-se. Fez-se a filtração à vácuo da mistura,passando por um funil de buchner. Esperou um tempo até que o álcool adicionado evapora-se, pesou a massa obtida após a filtragem à vácuo e calculou-se o rendimento da reação.

ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS

Calculo do volume necessário de Ácido Sulfúrico em 25 ml de solução 20% v/v:

(20 ml) x (25) = (X %) x (100 ml) = 5 ml de ácido sulfúrico e 20 ml de água destilada para preparar 25 ml de solução a 20% v/v.

Após o preparo da solução de ácido sulfúrico, a transfere para o erlenmeyer e adiciona a esponja de aço, observou-se á formação de pequenas bolhas, a liberação de gás (H2) com forte odor e a redução da esponja de aço. Leva-se o erlenmeyer para a capela para aquecer na chapa e para o término da reação. Com a alta temperatura na chapa o borbulhamento ficou mais intenso. Após alguns minutos a reação cessou, deixando a solução liquida com pequenos restos da palha de aço e uma cor grafite escura. Obteve-se a seguinte reação:

Fe(s) + H2SO4(aq) → FeSO4(aq) + H2(g)

O borbulhamento ocorre, pois a liberação de gás hidrogênio na reação. O odor vem de impurezas contidas na esponja de aço e nem todo enxofre reage com o ferro, pois temos presentes na solução Fe(s) e SO4^2-(L), assim parte do enxofre reage com o hidrogênio formando acido sulfídrico (H2S).

Após o aquecimento e a total dissolução da esponja de aço, realiza-se à filtração simples com o funil analítico, papel de filtro, auxílio do bastão de vidro e um béquer, para aonde parte líquida da solução irá, a substância sólida da solução ficou retida no filtro. Os poros do filtro não deixam por menor que seja o precipitado passar. Obteve-se uma solução homogenia de sulfato ferroso no béquer e o papel com a parte sólida foi descartado.

Adiciona-se álcool etílico no béquer com a solução de sulfato ferroso para que ocorra a precipitação da parte sólida da solução, pois o sulfato ferroso é insolúvel em álcool. Com a adição de álcool etílico a polaridade diminui, o sulfato ferroso fica sólido e o álcool interage com a água. Depois de adicionado álcool na solução, observou-se um precipitado de cor verde bem claro. Podendo também ser utilizado para separação o método de fusão fracionada, aonde as ligas metálicas são formadas pela mistura de vários elementos, como cada elemento tem um ponto de fusão diferente, quando a solução é aquecida cada uma irá se separar em um momento diferente, sendo assim ele é mais vantajoso na obtenção do sulfato ferroso pois a separação será feita a partir do ponto de ebulição saindo primeiro o álcool e a água, obtendo maior massa de sulfato ferroso, ficando somente na desvantagem do tempo, pois a um gasto maior de tempo.